如图所示,质量为m的物体放在水平地面上,物体与水平地面间的摩擦因数为(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力),对物体施加一个与水平方向成
角的力F,求物体在水平面上运动时力F的值应满足的条件。(重力加速度为g)
如图所示,一矩形轻质柔软反射膜可绕过
点垂直纸面的水平轴转动,其在纸面上的长度为
,垂直纸面的宽度为
。在膜的下端(图中
处)挂有一平行于转轴,质量为
,长为
的导体棒使膜成平面。在膜下方水平放置一足够大的太阳能光电池板,能接收到经反射膜反射到光电池板上的所有光能,并将光能转化成电能。光电池板可等效为一个一电池,输出电压恒定为
;输出电流正比于光电池板接收到的光能(设垂直于入射光单位面积上的光功率保持恒定)。导体棒处在方向竖直向上的匀强磁场
中,并与光电池构成回路,流经导体棒的电流垂直纸面向外(注:光电池与导体棒直接相连,连接导线未画出)。
(1)现有一束平行光水平入射,当反射膜与竖直方向成
时,导体棒处于受力平衡状态,求此时电流强度的大小和光电池的输出功率。
(2)当
变成
时,通过调整电路使导体棒保持平衡,光电池除维持导体棒平衡外,还能输出多少额外电功率?
在一次国际城市运动会中,要求运动员从高为
的平台上
点由静止出发,沿着动摩擦因数为滑
的道向下运动到
点后水平滑出,最后落在水池中。设滑道的水平距离为
,
点的高度
可由运动员自由调节(取
)。求:
(1)运动员到达 点的速度与高度 的关系;
(2)运动员要达到最大水平运动距离, 点的高度 应调为多大?对应的最大水平距离 为多少?
(3)若图中 , ,动摩擦因数 ,则水平运动距离要达到 , 值应为多少?
汽车以12m/s的速度行驶,刹车后做匀减速直线运动,加速度大小为1m/s2,则
(1)需经多长时间汽车才能停止?
(2)汽车在20s内通过的位移是多少?
(3)如果必须在10s内停下来,则该汽车的行驶速度最大不能超过多少?
一质点做匀加速直线运动,初速度为10m/s ,加速度为2m/s2。试求该质点:
(1)第5s末的速度
(2)前5s内的平均速度
(3)第3s内的位移
⑴在光电效应试验中,某金属的截止频率相应的波长为
,该金属的逸出功为。若用波长为
(
)的单色光做该实验,则其遏止电压为。已知电子的电荷量、真空中的光速和布朗克常量分别为
、
和
。
⑵如图,
、
、
三个木块的质量均为
。置于光滑的水平面上,
、
之间有一轻质弹簧,弹簧的两端与木块接触而不固连。将弹簧压紧到不能再压缩时用细线把
和
紧连,使弹簧不能伸展,以至于
、
可视为一个整体。现
以初速
沿
、
的连线方向朝
运动,与
相碰并粘合在一起。以后细线突然断开,弹簧伸展,从而使
与
、
分离。已知
离开弹簧后的速度恰为
。求弹簧释放的势能。